研究者はヒト細胞がほとんどの病気に貢献する一定した遺伝の間違いからジャーナルセルの 4 月 18 日の版で出版されるべき調査に従って彼ら自身をどのようにの保護するか完了された図表で最後です。
人体のための青写真は遺伝子で符号化されます。 遺伝子発現はそれらの青写真がボディの構造を構成し、シグナルを送る蛋白質に変換されるプロセスです。 分子生物学者が 2001 年に人間の遺伝子 (ヒトゲノム) の完全セットを分析し始めたときに 1 つの驚きは、彼らの複雑さを与えられて、以上 100,000 持つべきであるとき人間がわずか 30,000 の遺伝子を持っていることでした。 例えば人間はどのようにムギ 5 分の 1 の同様に多くの遺伝物質があることができますまたは魚と彼らの遺伝子の 4 分の 1 を共有して下さいか。
1 つの答えは人間が少数の遺伝子との多くをすることです。 遺伝子がデオキシリボ核酸 (DNA) の鎖から成っている間、 DNA の修正されたコピーであるリボ核酸の鎖 (RNA) の鎖によって方法に入ります。 伝令RNA (mRNA) は mRNA のテンプレートを 「読むこと」によって構築蛋白質のための命令を受け取るリボゾーム、変換と呼出されるプロセスと呼出される細胞工場に運ばれます。 非常に、プロセスによる複数の蛋白質のための人間の遺伝子コードの約 75% 互い違いの RNA の接続を呼出しました。 残念ながらより複雑接続プロセス、より大きいエラーのための機会。 それらにより害を引き起こしてもいい前に代わりに接続された mRNAs の 3 分の 1 以上傷が付いて、破壊されなければなりません。 従って、プロセスエラーを検出し、除去する細胞プロセスは有効な遺伝子発現にとって極めて重要です。
近年、ロチェスターの医療センターの大学の研究者はどの mRNAs が蛋白質のテンプレートとして役立つために合う定め、傷 (NMD)とのそれらの破壊に見るかナンセンス仲介された mRNA の腐食と呼出される自然な監視サーベイランス制度の存在を明らかにしました。 研究者は遺伝のエラーを場合によっては見つけるか、または他に有用な蛋白質のためのより多くのテンプレートを設定されている残すこと手もと病気に基づいてプロセスをそのような物、微調整することを望みます。 そうすることは NMD のパスの非常に詳しい知識を必要とします。
「現在の結果重大のの覆いを取り、 mRNAs の傷を見つけるナチュラルプロセスの間の前に真価を認められていないステップ」、はロチェスターの医療センター、 RNA の生物学のためのロチェスターの中心の大学およびセル部分の主執筆者のディレクターの大学で Lynne E. Maquat、 Ph.D を生物化学及び生物物理学の。、 J. ローエルの Orbison によって寄与された椅子そして教授言いました。 「ヒト細胞の最も重要な作業の 1 つが、蛋白質の統合、品質管理を」。にどのようにの経るかこの作業私達の理解のための重要な含意があります
やがて、遺伝子は構成の変更を示すために展開します。 一部は、または突然変異、持っていません影響を変更します、一部は存続するために有機体の可能性を高くする利点を提供し他により病気を引き起こします。 頻繁に発生する 1 つは突然変異の有害なクラス mRNAs 内の早期の 「停止読書」シグナル (停止 codons) の包含です。 呼出された 「ナンセンス」の突然変異、それらは遺伝命令によって部分の方法を読むことを止めるようにプロセスを発注します。 そのような突然変異は通常実物大の同等によって保持される点のための競争によって妨害するまたは単に働かないことによる建物でナチュラルプロセスを起因します不完全な、無効蛋白質の。 このタイプの突然変異により遺伝シンドロームを引き起こし、癌を含む多くの病気に、貢献します。 切捨てられた蛋白質が危険を伴うのでそれらを符号化する mRNAs を除去するために、 NMD のパスは展開しました。
遺伝病の調査から、 Maquat は 7 年そこにそれが前に 2 つのタイプでなければの変換ならない mRNAs で符号化される命令が蛋白質の建物の間に読まれるプロセス学説をたてました。 エラーが検出される場合の早い 「先駆的」円形の小切手エラーのためのすべての最近構築された mRNAs、および入会者 NMD。 それに続く 「定常」円形はそれから 「NMD 公認の」 mRNAs に基づいて正常な蛋白質の大量生産を指示します。 やがて、 Maquat の実験室は、他の実験室と共に、セルが傷のための各 mRNA を分析する複雑なプロセスの間に形作るいくつかの蛋白質の複合体を識別しました。
例えば以前、蛋白質が変換の開拓者そしてそれに続く定常円形の間に mRNA の各端に結合する、そしてどのように先駆的円形、帽子結合蛋白質傷が付いた mRNAs の認識そして腐食を促進する彼女のチーム示しました。 チームはまた傷が付いた mRNAs を識別する他の複合体がエクソンエクソンの接続点の近くでどのように形作るか、それぞれが 「次に RNA の接続かによって結合される」成長した mRNA のテンプレートのセクションを読まなければならない場所示しました。
NMD の品質検討の多くが mRNA の鎖に蛋白質の限界の物理的な間隔によって決まることを明らかにされる Maquat のチームそれ以上による過去作業。 停止読書シグナルが鎖の最終的なエクソンに先んじて余りにずっと見られれば、エクソンエクソンの接続点の複合体によって示されるように (EJC)、セルは停止 codon が一組の命令の真中で間違って落ちたことを結論します。 これらの mRNAs は低下します。 彼らはまた EJC が NMD の役割を担う人間の frameshift (UPF) 蛋白質を含んでいることが分りました。